چیلر صنعتی چیست؟
همه چیز در مورد چیلر صنعتی و تراکمی ، چیلر صنعتی یک سیستم خنک کننده یا برودتی است که برای خنک سازی سریع و موثر تجهیزات استفاده می شود تا روند تولید در سطح مطلوب ادامه یابد. به طور گسترده ای در بسیاری از صنایع مختلف مانند داروسازی،لیزر، پلاستیک، موسسات تحقیقاتی، مواد غذایی، نوشیدنی و غیره استفاده می شود.
چیلر های صنعتی چگونه کار می کنند؟
یک فرایند ساده چهار مرحله ای می تواند چگونگی کار این دستگاه را توضیح دهد:
- در یک فرآیند برودتی گرمای فرآیند را منتقل می کند، در نتیجه دما را کاهش می دهد
- سپس گرما تبخیر شده و به بخار تبدیل می شود
- بخار به کمپرسور می رسد که به نوبه خود دما و فشار کمپرسور را افزایش می دهد
- بخار کمپرسور سپس به یک کندانسور می رسد که دما را کاهش می دهد و بخار، اکنون خنک شده، دوباره به مایع تبدیل می شود.
چیلر تراکمی :
چیلر تراکمی دستگاهی است جهت خنک سازی یک سیال واسط که این سیال واسط در اغلب موارد آب است. این جریان آب سرد می تواند در ساختمان ها برای سرد کردن فضای داخلی استفاده شود و یا در کارخانه ها و خطوط تولید برای ماشین آلات صنعتی و همین طور می تواند جهت سرد کردن قسمت های مختلف کارگاه و یا کارخانه مورد استفاده قرار گیرد.
در واقع چیلرهای تراکمی اعم از چیلر هوا خنک یا چیلر آب خنک، با مصرف انرژی الکتریکی و به حرکت دراوردن یک کمپرسور مکانیکی و فشرده سازی ماده مبرد از طریق چرخه تبرید تراکمی بر اساس فرآیندهای ترمودینامیکی، قادر به تولید سیال سرد با دمای پایین یا همان آب سرد هستند
طرز کار چیلر تراکمی :
نحوه عملکرد چیلر تراکمی به این ترتیب است که سیال مبرد به شکل بخار داغ (Super Heat) وارد کمپرسور شده و تا فشار بالاتری متراکم می گردد؛ در نتیجه، افزایش دما نیز در جریان مبرد ایجاد خواهد شد. سپس بخار داغ خروجی از کمپرسور، به کمک کندانسور در فشار ثابت (با افت فشار قابل اغماض) ابتدا تا دمای اشباع خنک شده و با ادامه دفع حرارت به مایع اشباع یا مادون سرد تبدیل می شود. مایع مبرد حاصل از چگالش، با عبور از شیر انبساط، افت فشار قابل توجهی پیدا می کند.به طوری که مقداری از مایع مبرد تبخیر شده و باعث کاهش بیشتر دمای جریان عبوری (مضاف بر کاهش دمای ناشی از افت فشار) خواهد شد.
حداقل ظرفیت چیلر تراکمی :
برای بارهای تا 100 تن تبرید استفاده و نصب چیلر تراکمی مجهز به کمپرسورهای اسکرال مقرون به صرفه است و برای بارهای بیشتر بهتر است از انواع کمپرسورهای اسکرو و یا سانتریفیوژ استفاده کرد. باید اشاره کرد که اصولا چیلرهای چند کمپرسوری قابلیت بهتری در کنترل بارهای جزیی دارند و به همین دلیل انعطاف‌پذیری چیلری با چهار کمپرسور 100 تن تبرید، بیشتر از چیلری با دو کمپرسور 200 تن تبرید است.
قبل از نصب چیلر تراکمی چه مواردی را باید بررسی کرد؟
اصولا ظرفیت چیلرهای تراکمی بر اساس مقادیر زیر تعیین می‌شوند:
1. دمای آب سرد رفت: 44 درجه فارنهایت
2. اختلاف دمای رفت و برگشت آب اواپراتور: 10 درجه فارنهایت
3. دبی آب سر اواپراتور به ازای هر تن تبرید: 2 گالن در دقیقه
4. ضریب رسوب‌گذاری اواپراتور: 0.0001
5. دمای آب رفت به کندانسور: 85 درجه فارنهایت
6. دبی آب خنک کن کندانسور به ازای هر تن تبرید: 3 گالن در دقیقه
7. ضریب رسوب‌گذاری کندانسور: 0.00025
8. دمای هوای ورودی به کندانسور هوا خنک: 95فارنهایت
با تغییر هر یک از کمیت‌های فوق، بعد از راه اندازی چیلر تراکمی، ظرفیت سرمایشی آن نیز تغییر خواهد کرد.
مراحل نصب و راه‌اندازی چیلر تراکمی :
چیلرهای تراکمی تجهیزاتی نسبتا پر سر و صدا و با لرزش زیاد هستند. بنابراین اولین نکته که باید در نظر گرفت، موقعیت نصب چیلر تراکمی نسبت به سایر فضاهای داخلی است که بایست در خلال مکان‌یابی موتورخانه به آن توجه شود و در عین حال تمهیدات لازم مانند استفاده از لرزه گیرها در خطوط لوله و همچنین در فوندانسیون در نظر گرفته شود.
ارتفاع فوندانسیون به اندازه 10 تا 13 سانتیمتر از کف تمام شده برای چیلر تراکمی کافی است و ابعاد فوندانسیون باید از هر طرف حداقل 15 سانتیمتر بزرگتر از سطح زیرین یا شاسی چیلر باشد.
بهتر است اطراف محل نصب چیلر تراکمی بین یک تا یک و نیم متر برای سرویس و انجام تعمیرات باز باشد و فضای پشت یا جلوی چیلر تقریبا به اندازه طول آن با دیوار یا دستگاه‌های دیگر فاصله داشته باشد تا امکان نظافت و رسوب‌گیری لوله‌های مسی اواپراتور و کندانسور وجود داشته باشد.
از آنجا که چیلرهای تراکمی لرزش‌های نسبتا زیادی دارند، لوله‌های برق نیز نباید به طور مستقیم به تابلوی برق منصوبه روی چیلر متصل شوند. بلکه برای اتصال لوله‌های برق به تابلوها باید از لوله فولادی قابل انعطاف استفاده شود تا لرزش‌های چیلر به لوله‌های برق منتقل نشود.
لوله کشی مبرد در لوله کشی چیلر تراکمی :
برای چیلرهای یک تکه که دارای کندانسور و اواپراتور آبی هستند، لوله کشی مبرد به صورت کارخانه‌ای انجام شده و در نتیجه به هنگام نصب چیلر تراکمی نیازی به لوله کشی میدانی (لوله کشی در محل نصب) وجود ندارد؛ اما برای چیلرهای دو تکه فارغ از اینکه کمپرسور یا اواپراتور آن جدا باشد، انجام لوله کشی بین دو بخش مجزا ضرورت پیدا می‌کند. جنس لوله‌های مبرد مسی است و یکی از عوامل مهم برای تعیین اندازه‌های آن، نوع مبرد است.
شارژ مبرد :
مبرد را می‌توان به صورت گاز یا مایع شارژ کرد.در زمانی که کمپرسور تحت خلاء بوده و یا مبرد به صورت مایع از سمت فشار قوی شارژ می‌شود، کمپرسور نباید روشن باشد.برای شارژ مبرد در حالت مایع فارغ از فشار بیشتر سیلندر نسبت به چیلر گاهی لازم است تا سیلندر حاوی مبرد را سر و ته کرد تا مبرد به صورت ثقلی وارد مدار شود.
چیدمان چیلرها :
در بسیاری از مواقع برای تامین ظرفیت سرمایشی مدنظر استفاده از دو یا چند چیلر تراکمی که یک مدار را تغذیه می‌کنند ضروری می‌شود. به طور کلی در این حالت نصب چیلر تراکمی ممکن است به دو صورت سری یا موازی در یک مدار انجام شود. در حالت موازی ممکن است جریان آب سرد ثابت و یا متغیر باشد. در مدارهای جریان متغیر باید از پمپ‌های دور متغیر استفاده شود.
نکات ایمنی در هنگام نصب چیلر تراکمی :
تعیین سرعت مناسب :
سرعت باید به گونه‌ای تعیین شود تا امکان بازگشت روغن به کمپرسور در بار کامل و بار جزیی وجود داشته باشد. سرعت مبرد در هر یک از خطوط سیستم قبل از نصب بر اساس مقادیر زیر در نظر گرفته شود:
ـ در خطوط افقی سمت مکش و گاز داغ: 500 فوت در دقیقه یا 54/2متر بر ثانیه
ـ در خطوط افقی سمت مکش و گاز داغ: 1000 فوت در دقیقه یا 08/5 متر بر ثانیه
عایق لوله‌ها :
خط مکش تا4/4 درجه سانتیگراد سرد می‌شود و تحت چنین شرایطی احتمال تقطیر رطوبت بر روی جدار خارجی لوله و همچنین اتلاف گرما از طریق تبادل با هوای محیط بسیار زیاد است، مگر آنکه دما و رطوبت محل راه اندازی چیلر به همبن اندازه کم باشد که معمولا چنین شرایطی وجود ندارد. بنابراین استفاده از عایق مناسب برای خط مکش و اواپراتور ضروری است. خط مایع نیز تحت شرایطی که دمای محیط بیش از دمای مبرد مایع باشد باید عایق شود.
آزمایش فشار :
برای حصول اطمینان از مقاومت مصالح و قطعات و همچنین عدم نشتی پس از اتمام نصب چیلر تراکمی باید سیستم با فشاری بیش از 3/1 برابر فشار کار حداقل به مدت 15 دقیقه آزمایش شود.برای آزمایش فشار بهتر است از گاز نیتروژن استفاده شود و به هیچ وجه نباید به این منظور اکسیژن و یا هوای فشرده مورد استفاده قرار گیرد.
تخلیه :
در پی آزمایش فشار باید به کمک پمپ خلاء داخل مدار چیلر را تخلیه کرد. ایجاد خلاء نسبی در چیلر به هنگام راه‌اندازی ضمن تخلیه هوا، گازهای غیرقابل تقطیر و رطوبت، شارژ مبرد و روغن را تسهیل می‌کند. در زمان تخلیه باید تمامی شیرها باز و خلاء کمتر از 500 میکرون یا 0.5mmHg باشد.
